DE3139193C2

DE3139193C2 - Mechanical seal

Info

Publication number: DE3139193C2
Application number: DE19813139193
Authority: DE
Inventors: Joseph Alexander Rancho Palos Verdes Cal. Marsi
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: BW IP International Inc
Priority date: 1980-10-14
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-09-01
Also published as: CA1158273A; GB2085982A; JPH0155354B2; FR2492035B1; GB2085982B; NL186596C; JPS5790463A; NL186596B; NL8104557A; FR2492035A1; DE3139193A1

Abstract

Eine Gleitringdichtung (10), insbesondere zur Verwendung in der chemischen Industrie. Bei dieser Gleitringdichtung umgibt eine Hülle (36), die gegenüber den eingesetzten Chemikalien undurchlässig ist, eine die Dichtflächen (20, 22) gegeneinander drückende Feder (24); die Feder ist in der Lage, ein Drehmoment auf die Hülle zu übertragen und die Hülle in axialer Richtung abzustützen.A mechanical seal (10), especially for use in the chemical industry. In this mechanical seal, a sleeve (36) which is impermeable to the chemicals used surrounds a spring (24) which presses the sealing surfaces (20, 22) against one another; the spring is able to transmit a torque to the casing and to support the casing in the axial direction.

Description

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Die Erfindunf betrifft eine Gleitringdichtung, insbesondere für die chemische Industrie, mit einem stationären Gleitring, der an einem ein chemisch aktives r» Strömungsmittel enthaltende* Gehäuse festgelegt ist, einem mit einer Welle umlaufenden Gleitring, einer Schraubenfeder, die mit einem Ende an einem an der Welle festgelegten Federhalter und mit ihrem anderen Ende an dem umlaufenden Gleitring abgestützt ist, um ao die Gleitringe mit ihren Dichtflächen gegeneinander zu drücken, und einer strömungsundurchlässigen Hülle aus Kunststoff, die die Schi aubenfeder umgibt.The invention relates to a mechanical seal, in particular for the chemical industry, with a stationary sliding ring which is fixed to a housing containing a chemically active fluid, a sliding ring rotating with a shaft, a helical spring which has one end at one of the Shaft fixed spring holder and is supported with its other end on the rotating sliding ring to ao press the sliding rings with their sealing surfaces against each other, and a flow-impermeable shell made of plastic that surrounds the Schi aubenfeder.

Eine Gleitringdichtung dieser Gattung ist aus der US-PS 22 07 371 bekannt. Bei dieser Gleitringdichtung besteht die Hülle aus einem gegossenen Kunststoff, in dem die Schraubenfeder teilweise oder ganz eingegossen ist. Hierdurch läßt sich ein guter Schutz der Schraubenfeder gegen äußere Einflüsse erzielen Allerdings liegt die Schraubenfeder bzw. die sie umgebende >n Hülle an den beiden axialen Enden nur lose an den Abstützflächen an so daß an diesen Stellen die Abdichtung problematisch ist. Außerdem dürfte die aus dem gegossenen Kunststoff bestehende Hülle die Federungseigenschaften der Schraubenfeder beein- r-> trächtigen, da sie einer axialen Dehnung und Kürzung der Schraubenfeder einen beträchtlichen Widerstand entgegensetzt.A mechanical seal of this type is known from US Pat. No. 2,207,371. In this mechanical seal, the shell is made of a cast plastic in which the helical spring is partially or completely cast. In this way, good protection of the helical spring against external influences can be achieved. However, the helical spring or the casing surrounding it only rests loosely on the support surfaces at the two axial ends, so that sealing is problematic at these points. Moreover, the existing of the molded plastic sheath should the spring properties of the helical spring affect r-> promising because they oppose an axial elongation and shortening of the helical spring a considerable resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Gleitringdichtung der angegebenen Gattung die w> Schraubenfeder in möglichst einfacher Weise zu schützen, derart, daß die Federungseigenschaften der Schraubenfeder möglichst wenig beeinträchtigt werden und gleichzeitig die Verbindungsstellen zwischen den Enden der Schraubenfeder und den angrenzenden to Teilen besser abgedichtet werden.The invention is based on the object, in a mechanical seal of the specified type, the w> To protect coil spring in the simplest possible manner, such that the suspension properties of the Helical spring are affected as little as possible and at the same time the connection points between the Ends of the coil spring and the adjoining parts are better sealed.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Gleitringdichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem wärmeschrumpfbaren Kunststoff bestehende Hülle auf die Außenseite der Windungen der Schraubenfeder aufgeschrumpft ist, daß sich die Hülle über Teile des umlaufenden Gleitringes und des Federhalters erstreckt und hierbei mit Endabschnitten in einer Ringnut des umlaufenden Gleitrings und einer Ringnut des Federhalters sitzt, wobei die Endabschnittc in den Ringnuten durch je einen darübergezogenen O-Ring festgelegt sind.To solve this problem, a mechanical seal with the features specified at the outset is according to the invention characterized in that the shell made of a heat-shrinkable plastic the outside of the turns of the coil spring is shrunk so that the shell extends over parts of the circumferential sliding ring and the spring holder extends and here with end sections in an annular groove of the circumferential sliding ring and an annular groove of the spring holder sits, wherein the Endabschnittc in the annular grooves are defined by an O-ring pulled over each.

Aus dem DE-GM 75 41 268 ist es bereits bekannt, eine aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff bestehende Hülle auf einen Wellenbalg aufzuschrumpfen. Dort ist allerdings die Hülle mit mdialem Abstand zu den Windungen von Schraubenfedern angeordnet, so daß dort die Hülle nicht von den Windungen der Schraubenfedern getragen wird. Außerdem sind bei der vorbekannten Dichtung Dichtringe vorgesehen, die auf Rohrstutzen schmelzflüssig aufgetragen sind, während die Hülle darübergezogen ist.From DE-GM 75 41 268 it is already known, one made of heat-shrinkable plastic Shrink the shell onto a corrugated bellows. There, however, the shell is at a mdial distance from the Coils of coil springs arranged so that the shell is not there from the turns of the Coil springs is worn. In addition, sealing rings are provided in the previously known seal, which on Pipe sockets are applied molten while the shell is pulled over it.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Gleitringdichtung ist die Hülle aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff auf die Außenseite der Windungen der Schraubenfeder aufgeschrumpft, so daß die Hülle von den Windungen der Schraubenfeder getragen wird. Gleichzeitig sind die Enden der Hülle über Teile des umlaufenden Dichtringes sowie des Federhalters gezogen, wobei Endabschnitte der Hülle in Ringnuten sitzen, in denen sk- durch darübergezogene O-Ringe festgelegt sind. Hierdurch wird eine gute Abdichtung an den Verbindungsstellen zwischen der Schraubenfeder und den die Schraubenfeder abstützenden Teilen erreicht. Gleichzeitig ergibt sich eine gute Halterung der Schraubenfeder. Da sich der - vergleichsweise dünne — wärmeschrumpfbare Kunststoff an die Form der Windungen der Schraubenfeder anpaßt, setzt er den Federungsbewegungen der Schraubenfeder nur einen vergleichsweise geringen Widerstand entgegen. Die Federungseigenschaften der Schraubenfeder werden daher kaum beeinträchtigt.In the case of the mechanical seal designed according to the invention, the shell is made of heat-shrinkable material Plastic shrunk onto the outside of the coils of the coil spring, so that the shell of the coils of the coil spring is carried. At the same time, the ends of the shell are over parts of the circumferential sealing ring and the spring holder pulled, with end sections of the sleeve in annular grooves sit in which sk- through O-rings pulled over them are set. This creates a good seal at the connection points between the helical spring and reaches the parts supporting the coil spring. At the same time, there is a good holder the coil spring. Since the - comparatively thin - heat-shrinkable plastic adheres to the shape the coils of the coil spring adjusts, it sets the suspension movements of the coil spring only one comparatively low resistance. The suspension properties of the coil spring will be therefore hardly affected.

Vorzugsweise ist der wärmeschrimpfbare Kunststoff Fluoräthylen-Propylen.Preferably the heat shrinkable plastic is fluoroethylene propylene.

Anhand der einzigen Figur. d^;t einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Gleitringdichtung zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.Based on the single figure. d ^; t shows a longitudinal section through a mechanical seal designed according to the invention, an embodiment of the invention is explained.

Die in der Figur dargestellte Gleitringdichtung 10 weist einen stationären Gleitring 12 sowie einen umlaufenden Gleitring 18 auf. Der stationäre Gleitring 12 ist durch einen O-Dichtring 16 mit einem mehrteiligen Gehäuse 14 strömungsmitteldicht verbunden. Die Gleitringe 12 und 18 sind mit einander zugewandten Dichtflächen 20 und 22 versehen. Der Cileitring 18 wird in Richtung auf den Gleitring 12 durch eine Schraubenfeder 24 gedruckt, deren eines Ende einen Querschnitt verringerten Abschnitt des Gleitringes 18 reibschlüssig umgibt und deren anderes Ende einen querschnittsverringerten Abschnitt 20 eines Federhalters 30 reibschlüssig umgibt. Der Federhalter 30 ist mit einer umlaufenden Welle 32 durch eine Feststellschraube 34 verbunden und mittels eines O-Dichtringes 35 an der Welle abgedichtet. Wegen der Verbindung des Federhalters 30 mit der Welle 32 und der Feder 24 ist der Gleitring 18 zusammen mit der Welle 32 drehbar.The mechanical seal 10 shown in the figure has a stationary sliding ring 12 and a revolving slide ring 18. The stationary seal ring 12 is by an O-ring 16 with a multi-part housing 14 connected in a fluid-tight manner. The slip rings 12 and 18 are with each other facing sealing surfaces 20 and 22 are provided. The Cileitring 18 is in the direction of the sliding ring 12 through a coil spring 24 is printed, one end of which has a reduced section of the sliding ring 18 surrounds frictionally and the other end of a section 20 of reduced cross-section Spring holder 30 surrounds frictionally. The spring holder 30 is with a rotating shaft 32 by a Locking screw 34 connected and sealed by means of an O-ring seal 35 on the shaft. Because of the Connection of the spring holder 30 to the shaft 32 and the spring 24 is the sliding ring 18 together with the Rotatable shaft 32.

Eine Hülle 36 umgibt die Feder 24 und erstreckt sich über Teile des Gleitringes 18 und des Federhalters 30. Ein Ende der Hülle 36 sitzt in einer Ringnut 38 desA sleeve 36 surrounds the spring 24 and extends over parts of the sliding ring 18 and the spring holder 30. One end of the sheath 36 is seated in an annular groove 38 of the

Gleitringes 18 und ist darin durch einen O-Dichtring 40 festgelegt. Das andere Ende der Hülle 36 sitzt in einer Ringnut 42 des Federhalters 30 und ist darin durch einen O-Dichtring 44 festgelegt.Sliding ring 18 and is in it by an O-sealing ring 40 set. The other end of the sleeve 36 sits in an annular groove 42 of the spring holder 30 and is therein by a O-ring 44 fixed.

Vorzugsweise besteht die Hülle 36 aus einem wärmeschrumpfbaren Schlauchmaterial aus Fluoräthylen-Propylen. Ein Teil der Gleitringdichtung 10 kann als Patrone ausgebildet sein. d. h. der Federhalter 30, der Gleitring 18 und die Feder können in einem Dorn zusammengesetzt sein, tin·; Länge des Schlauchmaterials wird über die zusammengebauten Teile gezogen; hierauf werden die O-Dichtringe 44 und 44 in den Ringnuten 38 und 42 eingesetzt. Warme Luft wird dann auf das Schlauchmateriai gerichtet, das dann schrumpft und die in der Zeichnung gezeigte Form annimmt. Die Teile können dann vom Dorn entfernt werden, damit sie anschließend mit dem Gleitring 12 zusammengebaut werden können.Preferably, the sheath 36 is made from a heat shrinkable tubing made of fluoroethylene propylene. Part of the mechanical seal 10 can be designed as a cartridge. d. H. the pen holder 30, the Slide ring 18 and the spring can be assembled in a mandrel, tin ·; Length of the tubing material is pulled over the assembled parts; then the O-sealing rings 44 and 44 are in the Annular grooves 38 and 42 are used. Warm air then becomes directed at the hose material, which then shrinks and takes the shape shown in the drawing. the Parts can then be removed from the mandrel for subsequent assembly with the slip ring 12 can be.

Bei Gleitringdichtungen für hohe Drücke können mehrlagige Hüllen verwendet werden.Multi-layer sleeves can be used for mechanical seals for high pressures.

Es können auch andere Elastomere zum Umhüllen der Feder 24 verwendet werden; in diesem Fall wären andere Verbindungsmethoden zum Verbinden der Hülle mit den Endteilen erforderlich. Die Feder 24 dient dazu, die Hülle radial abzustützen, und sie bietet die Möglichkeit, daß die Gleitringdichtung bei wesentlich höheren Drücken eingesetzt werden kann, als dies bei Ermangelung einer solchen radialen Abstützung der Fall wäre.Other elastomers can also be used to wrap the spring 24; in this case would be other connection methods required to connect the sleeve to the end pieces. The spring 24 serves to to support the shell radially, and it offers the possibility that the mechanical seal at substantially higher pressures can be used than in the absence of such radial support of the Case would be.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Mechanical seal, especially for chemical Industry, with a stationary seal ring attached to a chemically active fluid containing housing is set, a sliding ring rotating with a shaft, a helical spring, the one end to a spring holder attached to the shaft and the other End is supported on the rotating slide ring to the slide rings with their sealing surfaces against each other to push, and a flow-impermeable plastic sleeve that holds the coil spring surrounds, characterized in that it consists of a heat-shrinkable plastic Sheath (36) is shrunk onto the outside of the turns of the helical spring (24), that is the sleeve (36) extends over parts of the rotating slide ring (18) and the spring holder (30) and here with end sections in an annular groove (3S) of the circumferential * .- ^ sliding ring (18) and an annular groove (42) of the spring holder (30) is seated, the end sections arch are fixed in the annular grooves (38, 42) by an O-ring (40; 44) drawn over them.

2. Mechanical seal according to claim 1, characterized in that the heat-shrinkable Plastic is fluoroethylene propylene.

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